Вибір периферійних ділянок профілю соленоїда для одержання магнітного поля заданого розподілу

1.1.3 Акумулюючий бак

Сонячне тепло акумулюється у баку за рахунок того, що в нім зберігається гаряча вода. Баки бувають різні за об'ємом. Усі вони приєднані до впускної труби для холодної води і випускний - для гарячої, а також до циркуляційних труб. Найбільш ефективний вертикальний бак з градієнтом температури по висоті, при цьому холодна вода на вході не змішується з гарячою водою у верхній частині бака. За наявності горизонтального бака продуктивність системи знижується на 10-20%.

Тепло з сонячного колектора передається воді у баку за допомогою теплообмінника. Як теплообмінник зазвичай використовується змійовик на дні бака або оболонка навколо бака з рідиною-теплоносієм. У системах з природною циркуляцією і малими потоками рідини зазвичай використовується оболонка. У разі малих потоків рідина-теплоносій повільно протікає через оболонку бака-накопичувача, що дозволяє добитися градієнта температури рідини в оболонці відповідно до розподілу у баку. Завдяки цьому покращується теплообмін, тобто зростає ефективність в порівнянні з традиційними системами.

Бак-накопичувач обов'язково має бути добре теплоізольований, щоб вночі вода в нім не остигала. Втрати тепла залежать від безлічі чинників(температура повітря, вітер, пора року і так далі) і складають близько 0,5-1 градуса Цельсія в годину впродовж ночі. Ізоляція бака має бути настільки надійною, щоб вода, нагріта за сонячний день, залишалася гарячіше впродовж двох днів. Особливу увагу треба звертати на ізоляцію верхньої частини бака і відсутність теплових містків. Досвід показує, що мінімальна товщина шару ізоляційного матеріалу повинна складати 100 мм.

Треба стежити за тим, щоб система труб, підведених до бака, не допускала мимовільної циркуляції, із-за якої він може спустіти, навіть якщо гаряча вода не використовувалася. Трубка для зливу гарячої води повинна підводитися до труб з холодною водою, а до верхньої частини бака. Вихідний отвір бака-накопичувача забезпечується регулятором максимальної температури, щоб до споживача поступала вода з температурою не вище, наприклад, 60 оС незалежно від температури води у баку.

Об'єм бака-накопичувача сонячної установки повинен складати 80 літрів на людину, при рівні споживання гарячої води 50 літрів в день. Це середні значення. Якщо у будинку є посудомийна або пральна машина, якщо є декілька дітей, що щодня приймають ванну, ці потреби також повинні враховуватися при розрахунку загальної витрати води.

1.2 Тепловий насос

Тепловий насос «викачує» сонячну енергію, накопичену у теплу пору року у довкіллі. Тобто для виробництва 4кВт теплової енергії Вам необхідно витратити лише 1кВт електричної енергії електричної. Холодоагент під високим тиском через капілярний отвір попадає у випарник, де за рахунок різкого зменшення тиску відбувається процес випару. При цьому холодоагент відбирає тепло у внутрішніх стінок випарника, а випарник у свою чергу віднімає тепло в земляного або водяного контуру, за рахунок чого він постійно прохолоджується. Компресор вбирає холодоагент із випарника, стискає його, за рахунок чого температура холодоагенту різко підвищується й виштовхує в конденсатор. Крім цього, у конденсаторі, нагрітий у результаті стиску холодоагент віддає тепло (температура порядку 85-125 градусів Цельсія) опалювальному контуру й переходить у рідкий стан. Процес повторюється постійно. Коли температура в будинку досягає необхідного рівня, електричне коло розривається терморегулятором і тепловий насос перестає працювати. Коли температура в опалювальному контурі падає, терморегулятор знову запускає тепловий насос. У такий спосіб холодоагент у тепловому насосі робить зворотний цикл Карно.

Як ми бачимо, теплові насоси перекачують розсіяну теплову енергію землі, води або навіть повітря у відносно високопотенційне тепло для опалення об'єкта. Приблизно 75% опалювальної енергії можна зібрати безкоштовно із природи: ґрунту, води, повітря й тільки 25% енергії необхідно затратити для роботи самого теплового насоса. Інакше кажучи, власник теплових насосів заощаджують 3/4 коштів, які він би регулярно витрачав на дизпаливо, газ або електроенергію для традиційного опалення. Попросту кажучи, тепловий насос за допомогою теплообмінників збирає теплову енергію із землі (води, повітря) і «переносить» її в приміщення.

Теплові насоси здатні не тільки опалювати приміщення, але й забезпечувати гаряче водопостачання, а також здійснювати кондиціювання повітря. Але при цьому в теплових насосах повинен бути реверсивний клапан, саме він дозволяє тепловому насосу працювати у зворотньому режимі.

Переваги теплових насосів

Економічність. Тепловий насос використовує електричну енергію на багато ефективніше будь-яких котлів, які спалюють паливо. Коефіцієнт ефективності теплових насосів на багато більше одиниці. Між собою теплові насоси порівнюють за умовною величиною — коефіцієнтом перетворення тепла (КПТ), також це поняття називається коефіцієнтом трансформації тепла, потужності, перетворення температур. Він показує відношення одержуваного тепла до витраченої енергії.

Широкий спектр застосування. На нашій планеті існує безліч розсіяного тепла. Земля й повітря є скрізь, також більшість людей не мають проблем з водою. Саме вони містять в собі теплову енергію, отриману від сонця. Теплові насоси незалежно від погодних умов, падіння тиску в газовій трубі зберуть це тепло для вас. Усе що потрібно для цього — електрична енергія. Але якщо її немає, це теж не проблема — деякі моделі теплових насосів можуть використовувати дизельне паливо або бензин для своєї роботи;

Екологічність. Тепловий насос не тільки заощаджує гроші, але й береже здоров'я власникам будинку та їх дітям. Прилад не спалює паливо, виходить, не утворюються шкідливі окиси типу CO, СO2, NОх, SO2 , PbО2. Тому навколо будинку на ґрунті немає слідів сірчаної, азотистої, фосфорної кислот і бензольних з'єднань. Та й для нашої планети застосування теплових насосів безсумнівне благо. Адже на ТЕЦ скорочується витрата газу або вугілля на виробництво електрики. Застосовувані ж у теплових насосах хладони не містять хлоруглеродів і озонобезпечні;

Універсальність. Теплові насоси, обладнані реверсивним клапаном, працюють як на опалення, так і на охолодження. Теплонасос може відбирати тепло з повітря будинку, прохолоджуючи його. Влітку надлишкове тепло можна використовувати для підігріву побутової води або для басейну;

Безпека. Теплові насоси Атмосистеми вибухово- і пожежобезпечні. У процесі опалення відсутні небезпечні гази, відкритий вогонь або шкідливі суміші. Деталі теплонасоса не нагріваються до високих температур, здатних стати причиною пожежі. Зупинка теплового насоса не приведе до його поломки, ним можна сміло користуватися після тривалого простою. Також виключене замерзання рідин у компресорі або інших складових частинах.

1.3 Роль утеплення перекріттів

Теплоізоляційними називають матеріали, застосовувані у будівництві житлових й управління промислових будинків, теплових агрегатів і трубопроводів з єдиною метою зменшити теплові втрати у довкілля. Теплоізоляційні матеріали характеризуються пористим будовою як наслідок цього, малої щільністю (трохи більше 600 кг/м3) і низької теплопроводностью (трохи більше 0,18 Вт/(м*°С).

Використання теплоізоляційних матеріалів дозволяє зменшити товщину й безліч муру і інших огороджуючих конструкцій, знизити витрата основних конструктивних матеріалів, зменшити транспортні витрати і знизити вартість будівництва. Поруч із за скорочення втрат тепла отапливаемыми будинками зменшується витрати. Багато теплоізоляційні матеріали внаслідок високої пористости у змозі поглинати звуки, що дозволяє вживати їхнє співчуття також як акустичних матеріалів для боротьби з шумом.

Теплоізоляційні матеріали класифікують з вигляду основного сировини, форми і зовнішнім виглядом, структурі, щільності, жорсткості і теплопровідності. Теплоізоляційні матеріали з приводу виду основної сировини поділяються на неорганічні, виготовлені з урахуванням різних видів мінерального сировини (гірських порід, шлаків, скла, азбесту), органічні, сировиною для яких служать природні органічні матеріали (торф'яні, деревоволокнисті) і матеріалів з пластичних масс.

За формою і зовнішнім виглядом розрізняють теплоізоляційні матеріали штучні жорсткі (плити, шкаралупи, сегменти, цеглини, циліндри) і гнучкі (мати, шнури, джгути), пухкі і сипучі (вата, перлітовий пісок, вермикулит).

За структурою теплоізоляційні матеріали класифікують на волокнистые

( минераловатные, скло - волокнисті), зернисті (перлитовые, вермикулитовые), ячеистые (вироби з комірчаних бетонів, пеностекло).

  Теплоізоляційні матеріали мали бути зацікавленими биостойкими т. е. не піддаватися загниванню і псування комахами і гризунами, сухими, з малої гигроскопичностью бо за зволоженні їх теплопровідність значно підвищується, хімічно стійкими, і навіть мати тепла і огнестойкостью. Органічні теплоізоляційні материалы.

Органічні теплоізоляційні матеріали залежно від природи вихідного сировини можна умовно розділити на два виду: матеріали з урахуванням природної органічної сировини (деревина, відходи деревообробки, торф, однолетние рослини, шерсть тварин і звинувачують т. буд.), матеріали з урахуванням синтетичних смол, звані теплоізоляційні пластмассы.

Теплоізоляційні матеріали з органічного сировини може бути жорсткими і гнучкими. До жорстким відносять древесносткужечные, деревоволокнисті, фибролитовые, арболитовые, камышитовые і торф'яні, до гнучким - будівельний повсть і гофрований картон. Ці теплоізоляційні матеріали відрізняються низькою водо - і биостойкостью.

Деревоволокнисті теплоізоляційні плити отримують з відходів деревини, і навіть із різних сільськогосподарських відходів (солома, очерет, багаття, стебла кукурудзи та інших.). Процес виготовлення плит складається з таких засадничих операцій: роздрібнення розмел деревного сировини, просочування волокнистою маси сполучною, формование, сушіння і обрізка плит.

Арболит виготовляють з суміші цементу, органічних заповнювачів, хімічних добавок та води. Як органічних заповнювачів використовують дробленые відходи деревних порід, січку очерету, вогнищу конопель чи льону тощо. п. Технологія виготовлення виробів із арболита проста і включає операції з підготовці органічних заповнювачів, наприклад роздрібнення відходів деревних порід, змішування заполнителя з цементним розчином, вкладання отриманої суміші в форми і його ущільнення, отвердіння відформованих изделий.

Теплоізоляційні матеріали з пластмас. Останніми роками створена досить висока група нових теплоізоляційних матеріалів з пластмас. Сырьём їхнього виготовлення служать термопластичные (полістирольні; полівінилхлоридні, полиуретановые) і термореактивные (мочевино - формальдегидные) смоли, газообразующие і вспенивающие речовини, наповнювачі, пластификачоры, барвники та інших. У будівництві найбільшого поширення як тепло- і звукоизоляционных матеріалів отримали пластмаси пористо-ячеистой структури. Освіта в пластмассах осередків чи порожнин, заповнених газами чи повітрям, викликано хімічними, фізичними чи механічними процесами чи його сочетанием.

Залежно від структури теплоізоляційні пластмаси може бути розділені на дві групи: пенопласты і поропласты. Пенопластами називають ячеистые пластмаси з малої щільністю і наявністю несообщающихся між собою порожнин чи осередків, заповнених газами чи повітрям. Поропласты- пористі пластмаси, структура яких характеризується які сполучаються між собою порожнинами. Найцікавіше для сучасного індустріального будівництва представляють пенополистпрол, пенополивинилхлорид, пінополіуретан і мипора . Пінополістирол - матеріал як білої твердої піни з рівномірної замкнутопористой структурою. Плити з пенополистирола застосовують для утеплення стиків великопанельних будинків, ізоляції промислових холодильників, соціальній та ролі звукоизолирующих прокладок. Сотопласты - теплоізоляційні матеріали з осередками, нагадують форму бджолиних сотень. Стінки осередків можуть бути виконані із різних листових матеріалів ( крафт - папери, бавовняною тканини, скло - тканини і ін.), просякнутих синтетичними полімерами. Застосовують сотопласты як заповнювач трехслойных панелей. Теплоізоляційні властивості сотопастов підвищуються в результату заповнення сотень крихтою мипоры.

Неорганічні теплоізоляційні матеріали .

До неорганічним теплоізоляційним матеріалам відносять мінеральну вату, скляне волокно, пенс скло, спучені перліт і вермикуліт, асбестосодер жащие теплоізоляційні вироби, ячеистые бетони , і др.

Мінеральна вата і вироби з її. Мінеральна вата волокнистий теплоизоляционный матеріал, отримуваний з силікатних розплавів. Сировиною для її виробництва служать гірські породи (вапняки, мергелі, диориты і ін.), відходи металургійної промисловості (доменні і паливні шлаки) і промисловості будівельних матеріалів (бій глиняного і силікатного кирпича).